柱塞泵是液壓系統的一個(gè)重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復運動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來(lái)實(shí)現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場(chǎng)合，諸如液壓機、工程機械和船舶中。

機械分類(lèi)

柱塞泵一般分為單柱塞泵、臥式柱塞泵、軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。

單柱塞泵

結構組成主要有偏心輪、柱塞、彈簧、缸體、兩個(gè)單向閥。柱塞與缸體孔之間形成密閉容積。偏心輪旋轉一轉，柱塞上下往復運動(dòng)一次，向下運動(dòng)吸油，向上運動(dòng)排油。泵每轉一轉排出的油液體積稱(chēng)為排量，排量只與泵的結構參數有關(guān)。

臥式柱塞泵

臥式柱塞泵是由幾個(gè)柱塞（一般為3個(gè)或6個(gè)）并列安裝，用1根曲軸通過(guò)連桿滑塊或由偏心軸直接推動(dòng)柱塞做往復運動(dòng)，實(shí)現吸、排液體的液壓泵。它們也都采用閥式配流裝置，而且大多為定量泵。煤礦液壓支架系統中的乳化液泵一般都是臥式柱塞泵。

乳化液泵用于采煤工作面，為液壓支架提供乳化液，工作原理靠曲軸的旋轉帶動(dòng)活塞做往復運動(dòng)，實(shí)現吸液和排液。

軸向式

軸向柱塞泵（英文名：Piston pump）是活塞或柱塞的往復運動(dòng)方向與缸體中心軸平行的柱塞泵。軸向柱塞泵利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來(lái)進(jìn)行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件，加工時(shí)可以達到很高的精度配合，因此容積效率高。

直軸斜盤(pán)式

直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供油型和自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都是采用有氣壓的油箱，靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動(dòng)機器之后，必須等液壓漬箱達到使用氣壓后，才能操作機械。如液壓油箱的氣壓不足時(shí)就啟動(dòng)機器，會(huì )對液壓泵內的與滑靴造成拉脫現象，出會(huì )造成泵體內回程板與壓板的非正常磨損。

徑向式

徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類(lèi)。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率

柱塞泵

低等缺點(diǎn)。上70、80年代發(fā)展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由于徑向泵結構上的特點(diǎn)，固定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐沖擊、壽命長(cháng)、控制精度高。變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下，改變定子的偏心距實(shí)現的，而定于的zui大偏心距為 5—9mm（根據排量大小不同），變量行程很短。且變量機構設計為高壓操縱，由控制閥進(jìn)行控制。故該泵的響應速度快。徑向結構設計克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問(wèn)題。使其抗沖擊能力大幅度提高。

液壓式

液壓柱塞泵靠氣壓供油的液壓油箱，在每次啟動(dòng)機器后，必須等液壓油箱達到使用氣壓后，才能操作機械。直軸斜盤(pán)式柱塞泵分為壓力供油型的自吸油型兩種。壓力供油型液壓泵大都采用有氣壓的油箱，也有液壓泵本身帶有補油分泵向液壓泵進(jìn)油口提供壓力油的。自吸油型液壓泵的自吸油能力很強，無(wú)需外力供油。

結構形式編輯

柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結構形式；柱塞缸由于徑向柱塞泵

柱塞泵

屬于一種新型的技術(shù)含量比較高的泵，隨著(zhù)國產(chǎn)化的不斷加快，徑向柱塞泵必然會(huì )成為柱塞泵應用領(lǐng)域的重要組成部分；具體詳見(jiàn)徑向柱塞泵百科，以下僅以軸向柱塞泵為例進(jìn)行解釋。

軸向柱塞泵是利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔內往復運動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化來(lái)進(jìn)行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圓形零件，加工時(shí)可以達到很高的精度配合，因此具有容積效率高，運轉平穩，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優(yōu)點(diǎn)，但對液壓油的污染較敏感，結構較復雜，造價(jià)較高。

MCY14-1B：定量柱塞泵

SCY14-1B：手動(dòng)變量柱塞泵

YCY14-1B：壓力變量柱塞泵

BCY14-1B：電液控制柱塞泵

PCY14-1B：恒壓變量柱塞泵

柱塞泵的泵油機構包括兩套精密偶件：柱塞（plunger）+柱塞套(barrel)構成柱塞偶件(plunger and barrel assembly)（圖5-11）、出油閥（delivery valve）和出油閥座(delivery valve seat)構成出油閥偶件(delivery valve assembly

柱塞和柱塞套是一對精密偶件，經(jīng)配對研磨后不能互換，要求有高的精度和光潔度和好的耐磨性，其徑向間隙為0.002～0.003mm

柱塞頭部圓柱面上切有斜槽，并通過(guò)徑向孔、軸向孔與頂部相通，其目的是改變循環(huán)供油量；柱塞套上制有進(jìn)、回油孔，均與泵上體內低壓油腔相通，柱塞套裝入泵上體后，應用定位螺釘定位。

柱塞頭部斜槽的位置不同，改變供油量的方法也不同。

出油閥和出油閥座也是一對精密偶件，配對研磨后不能互換，其配合間隙為0.01mm 。

出油閥是一個(gè)單向閥，在彈簧壓力作用下，閥上部圓錐面與閥座嚴密配合，其作用是在停供時(shí)，將高壓油管與柱塞上端空腔隔絕，防止高壓油管內的油倒流入噴油泵內。

出油閥的下部呈十字斷面，既能導向，又能通過(guò)柴油。出油閥的錐面下有一個(gè)小的圓柱面，稱(chēng)為減壓環(huán)帶，其作用是在供油終了時(shí)，使高壓油管內的油壓迅速下降，避免噴孔處產(chǎn)生滴油現象。當環(huán)帶落入閥座內時(shí)則使上方容積很快增大，壓力迅速減小，停噴迅速。

工作階段編輯

工作時(shí)，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動(dòng)，從而完成泵油任務(wù)，泵油過(guò)程可分為以下三個(gè)階段。

結論：通過(guò)上述討論，得出下列結論

① 柱塞往復運動(dòng)總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。

② 柱塞每循環(huán)的供油量大小取決于供油行程，供油行程不受凸輪軸控制是可變的。

③ 供油開(kāi)始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。

④ 轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻，從而改變供油量。

3. 國產(chǎn)系列柱塞式噴油泵

國產(chǎn)系列柱塞泵主要有A、B、P、Z和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號等系列。系列化是根據柴油機單缸功率范圍對供油量的要求不同，以柱塞行程，泵缸中心距和結構型式為基礎，再分別配以不同尺寸的柱塞直徑，組成若干種在一個(gè)工作循環(huán)內供油量不等的噴油泵，以滿(mǎn)足各種柴油機的需要。

國產(chǎn)系列噴油泵的工作原理和結構型式基本相同，以A型泵為例介紹柱塞式噴油泵的構造和工作原理。柱塞泵由四大部分組成：分泵、油量調節機構、傳動(dòng)機構和泵體

國產(chǎn)智能柱塞泵為微處理器智能控制，液晶屏顯示，可與電腦進(jìn)行通訊，具有工作壓力穩定、脈動(dòng)小、操作方便等特點(diǎn)。廣泛用于生化、醫藥、化工、環(huán)保等行業(yè)，滿(mǎn)足以上行業(yè)需要連續恒壓、恒流輸送液體的要求。

主要特點(diǎn)

采用雙柱塞結構，壓力脈動(dòng)小，寶石球壽命長(cháng)；

采用進(jìn)口寶石柱塞和寶石球，確保流量

通過(guò) RS232 接口與電腦通訊，可直接由電腦進(jìn)行控制 ；

接觸介質(zhì)材料耐有機溶劑腐蝕；

內建過(guò)壓保護和流量校正系統 ；

大屏幕液晶顯示；

精心設計的排氣裝置有效除去輸送液體中的氣泡。

流量與壓力設定可記憶 可與PLC實(shí)現通訊（定制）

軟件功能

實(shí)時(shí)顯示當前壓力、設定壓力、設定流量 ； 實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示泵工作壓力 可按兩種方式設定流量和壓力，快捷實(shí)用 ； 具有定時(shí)功能，方便設定泵的工作時(shí)間 ； 可保存當前工作壓力，便于查看 ； 可打印當前壓力等重要參數 。

平流泵（柱塞泵）產(chǎn)品廣泛應用于石油勘探開(kāi)發(fā)評價(jià)實(shí)驗、石油化工的催化反應、聚合反應、食品、制藥、液相色譜分析、超臨界萃取、分離、原子能科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工藝設備、實(shí)驗設備以及各種液體的微量送液等方面。TBP系列平流泵（柱塞泵）的各項性能指標能夠滿(mǎn)足油田流體滲流流變特性研究的要求，*我國在相關(guān)實(shí)驗技術(shù)領(lǐng)域裝備制造上的空白，達到同類(lèi)儀器的較高水平。

機械原理編輯

概述

柱塞泵柱塞往復運動(dòng)總行程L是不變的，由凸輪的升程決定。柱塞每循環(huán)的供油量大小取決于供油行程,供油行程不受凸輪軸控制是可變的。供油開(kāi)始時(shí)刻不隨供油行程的變化而變化。轉動(dòng)柱塞可改變供油終了時(shí)刻，從而改變供油量。柱塞泵工作時(shí)，在噴油泵凸輪軸上的凸輪與柱塞彈簧的作用下，迫使柱塞作上、下往復運動(dòng)，從而完成泵油任務(wù)，泵油過(guò)程可分為以下兩個(gè)階段。

進(jìn)油過(guò)程

當凸輪的凸起部分轉過(guò)去后，在彈簧力的作用下，柱塞向下運動(dòng)，柱塞上部空間（稱(chēng)為泵油室）產(chǎn)生真空度，當柱塞上端面把柱塞套上的進(jìn)油孔打開(kāi)后，充滿(mǎn)在油泵上體油道內的柴油經(jīng)油孔進(jìn)入泵油室，柱塞運動(dòng)到下止點(diǎn)，進(jìn)油結束

回油過(guò)程

柱塞向上供油，當上行到柱塞上的斜槽（停供邊）與套筒上的回油孔相通時(shí)，泵油室低壓油路便與柱塞頭部的中孔和徑向孔及斜槽溝通，油壓驟然下降，出油閥在彈簧力的作用下迅速關(guān)閉，停止供油。此后柱塞還要上行，當凸輪的凸起部分轉過(guò)去后，在彈簧的作用下，柱塞又下行。此時(shí)便開(kāi)始了下一個(gè)循環(huán)。

柱塞泵以一個(gè)柱塞為原理介紹，一個(gè)柱塞泵上有兩個(gè)單向閥，并且方向相反，柱塞向一個(gè)方向運動(dòng)時(shí)缸內出現負壓，這時(shí)一個(gè)單向閥打開(kāi)液體被吸入缸內，柱塞向另一個(gè)方向運動(dòng)時(shí)，將液體壓縮后另一個(gè)單向閥被打開(kāi)，被吸入缸內的液體被排出。這種工作方式連續運動(dòng)后就形成了連續供油 。

機械使用編輯

柱塞泵缸體鑲裝銅套的，可以采用更換銅套的方法安裝。首先把一組柱塞桿外徑修整到統一尺寸，再用1000#以上的砂紙拋光外徑。

缸體安裝銅套的三種方法：

（a）缸體加溫熱裝或銅套低溫冷凍擠壓，過(guò)盈裝配；

（b）采有樂(lè )泰膠粘著(zhù)裝配，這咱方法要求銅外套外徑表面有溝槽；

（c）缸孔攻絲，銅套外徑加工螺紋，涂樂(lè )泰膠后，旋入裝配。

熔燒結合方式的缸體與銅套，安裝方法如下：

（a）采用研磨棒，手工或機械方法研磨修復缸孔；

（b）采用坐標鏜床，重新鏜缸體孔；

（c）采用鉸刀修復缸體孔。

（3）采用“表面工程技術(shù)"，方法如下：

（a）電鍍技術(shù)：在柱塞表面鍍一層硬鉻；

（b）電刷鍍技術(shù)：在柱塞表面刷鍍耐磨材料；

（c）熱噴涂或電弧噴涂或電噴涂：噴涂高碳馬氏體耐磨材料；

（d）激光熔敷：在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。

（4）缸體孔無(wú)銅套的缸體材料大都是球墨鑄鐵的，在缸體內壁上制備非晶態(tài)薄膜或涂層。因為缸體孔內壁有了這種特殊物質(zhì)，所以才能組成硬—硬配對的磨擦副。

機械維護

采用補油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人員每日需對柱塞泵檢查1-2次，檢查液壓泵運轉聲響是否正常。如發(fā)現液壓缸速度下降或悶車(chē)時(shí)，就應該對補油泵解體檢查，檢查葉輪邊沿是否有刮傷現象，內齒輪泵間隙是否過(guò)大。對于自吸油型柱塞泵，液壓油箱內的油液不得低于油標下限，要保持足夠數量的液壓油。液壓油的清潔度越高，液壓泵的使用壽命越長(cháng)。

柱塞泵zui重要的部件是軸承，如果軸承出現游隙，則不能保證液壓泵內部三對磨擦副的正常間隙，同時(shí)也會(huì )破壞各磨擦副的靜液壓支承油膜厚度，降低柱塞泵軸承的使用壽命。據液壓泵制造廠(chǎng)提供的資料，軸承的平均使用壽命為10000h，超過(guò)此值就需要更換新口。拆卸下來(lái)的軸承，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)檢測儀器是無(wú)法檢測出軸承的游隙的，只能采用目測，如發(fā)現滾柱表面有劃痕或變色，就必須更換。

在更換軸承時(shí)，應注意原軸承的英文字母和型號，柱塞泵軸承大都采用大載荷容量軸承，購買(mǎi)原廠(chǎng)家，原規格的產(chǎn)品，如果更換另一種品牌，應請教對軸承有經(jīng)驗的人員查表對換，目的是保持軸承的精度等級和載荷容量。

柱塞泵使用壽命的長(cháng)短，與平時(shí)的維護保養，液壓油的數量和質(zhì)量，油液清潔度等有關(guān)。避免油液中的顆粒對柱塞泵磨擦副造成磨損等，也是延長(cháng)柱塞泵壽命的有效途徑。在維修中更換零件應盡量使用原廠(chǎng)生產(chǎn)的零件，這些零件有時(shí)比其它仿造的零件價(jià)格要貴，但質(zhì)量及穩定性要好，如果購買(mǎi)售價(jià)便宜的仿造零件，短期內似乎是節省了費用，但由此出帶來(lái)了隱患，也可能對柱塞泵的使用造成更大的危害。

配流盤(pán)有平面配流和球面配流兩種形式。球面配流的磨擦副，在缸體配流面劃痕比較淺時(shí)，通過(guò)研磨手段修復；缸體配流面溝槽較深時(shí)，應先采用“表面工程技術(shù)"手段填平溝槽后，再進(jìn)行研磨，不可盲目研磨，，以防銅層變薄或漏油出鋼基。

柱塞泵也可用變頻器節約電能，上海正藝的工程師指出：柱塞泵在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，通常運行的情況下都是以壓力或流量來(lái)調節工作狀態(tài)。當實(shí)際壓力大于需要壓力時(shí)，都是通過(guò)溢流閥來(lái)調節，使其工作壓力保持穩定讓溢流閥施放超出部分。而電機一直處于全速運行反復動(dòng)作，功耗不變。

當采用溢流來(lái)調節壓力和流量時(shí)，有部分的余量溢流回原系統，從而造成柱塞泵存在無(wú)用功率，工作效率低，若使用創(chuàng )杰節能變頻器后，溢流閥可定它封閉，通過(guò)節能變頻器本身自動(dòng)調整工作壓力，保持工作壓力的穩定，自動(dòng)追蹤設備的壓力。實(shí)現自動(dòng)化控制，從而節省能耗。這種調節方式zui大優(yōu)點(diǎn)就是能降低柱塞泵的運行能耗，節電效果可達30%以上。

主要特點(diǎn)及功能

1、節電效果達30-70%。

2、電機軟啟動(dòng)，減少對機械的沖擊。

3、無(wú)高壓節流能量損失。

4、具有欠壓、過(guò)壓、過(guò)載、短路、缺相等自動(dòng)保護。

5、代替原來(lái)系統。降低采購產(chǎn)品成本（新設備購買(mǎi)）。

6、減少機械的維修成本。

7、操作簡(jiǎn)單、可實(shí)現遠程控制。

檢修

(1)檢查柱塞有無(wú)傷痕和銹蝕現象，必要時(shí)應更換新品。

(2)檢查柱塞副配合情況。將柱塞端頭插人柱塞套內，傾斜約60°，若柱塞能在自身作用下緩慢地下滑為配合良好。

(3)檢查柱塞副的密封性。用手握住柱塞套，兩個(gè)手指堵住柱塞頂端和側面的進(jìn)油口。用另一只手拉出柱塞，感到有較大的吸力，放松柱塞立即縮回原位，表明柱塞副密封良好，否則應更換柱塞副。

(4)檢查出油閥副減壓環(huán)帶是否磨損有臺階或傷痕現象，必要時(shí)應予以更換。

(5)檢查出油閥副的配合情況。用手指堵住出油閥下孔，用另一手指將出油閥輕輕向下壓，當手指離開(kāi)出油閥上端時(shí)，它能自動(dòng)彈回原位，表明出油閥副密封良好，否則應更換出油閥副。

(6)檢查挺柱體。噴油泵體和挺柱體之間的標準間隙為0～0.03mm，如超過(guò)0.2mm ，則應更換零件。

(7)檢查柱塞凸緣和控制套的凹槽之間的間隙，應為0.02～0.08mm，如超過(guò)0.12mm，必須更換控制套。

行業(yè)發(fā)展

應用概述

柱塞泵是水泵中的一種，而整個(gè)水泵行業(yè)是典型的投資拉動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)需求受?chē)液暧^(guān)政策，特別是受水利、建筑、能源等行業(yè)的宏觀(guān)政策影響很大。液壓柱塞泵屬于柱塞泵的一種，液壓行業(yè)還沒(méi)有年產(chǎn)值達10億元以上的企業(yè)，即使是年產(chǎn)值超過(guò)5億元的企業(yè)也，全行業(yè)的年銷(xiāo)售總額還不及一家的年銷(xiāo)售總額。在配套行業(yè)不具備與國外企業(yè)相競爭的能力時(shí)，進(jìn)口產(chǎn)品對國內市場(chǎng)的人為控制手段就會(huì )是強勢和無(wú)所顧及的。工程機械的大部分利潤被配套件拿走的事實(shí)，既讓主機生產(chǎn)企業(yè)痛苦不堪，又無(wú)可奈何?；谶@種情況，主機廠(chǎng)以及其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的資金正不斷進(jìn)入液壓產(chǎn)業(yè)。就投資十多億元進(jìn)入液壓行業(yè)。而這種態(tài)勢無(wú)疑將加大行業(yè)內的競爭強度，改變原有的產(chǎn)業(yè)格局和秩序。柱塞泵是一種典型的容積式水力機械，由原動(dòng)機驅動(dòng)，把輸入的機械能轉換成為液體的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統中去，它是液壓系統的動(dòng)力源，由于它能在高壓下輸送液體，因此在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的各個(gè)行業(yè)都得到廣泛的應用。

市場(chǎng)情況

柱塞泵等泵類(lèi)在造船、石油開(kāi)采、載重機等方面廣泛應用。2008年船舶產(chǎn)量達到15000噸，載重噸數量占世界市場(chǎng)的21%，到2015年將成為世界*造船大國。為了保證船的正常航行或系泊，滿(mǎn)足船員和旅客的生活需要，每條船都要配有一定數量的、能起相應作用的船用采，船用泵是重要的輔機之一。據不*統計，在各種船舶輔助機械設備中，各種類(lèi)型和不同用途的船用泵的總數量，約占船舶機械設備總量的20%-30%，船用泵的價(jià)格在船舶設備費用中所占的比重也比較大。在總的造價(jià)中，船用泵約占全船設備費用的4%-8%，一般情況下.一條中型以上船舶的船用泵采購可達1000萬(wàn)元以上。